Pastatų energiniu efektyvumu ir šilumos suvartojimu pradėta domėtis nuo 1973 metų, kai kilo energetikos krizė. Tuomet buvo atlikti pirmieji pastatų energinio efektyvumo auditai. Energijos taupymo judėjimą vėliau paskatino visuotinis atšilimas ir sparti klimato kaita. Pagal naują Europos Sąjungos direktyvą, nuo 2014 metų, parduodamas arba išnuomodamas namą ar butą, šeimininkas turės pateikti duomenis apie realų objekto sunaudojamos energijos kiekį. Šiandien nekilnojamojo turto savininkai jau įpareigoti tai daryti, tačiau šis įpareigojimas veikia nelabai efektyviai.
Energijos taupymas: teisinė bazė, prioritetai ir pasyviųjų namų koncepcija
Nuo 2020-ųjų įsigalios reikalavimas, kad visi statomi arba renovuojami pastatai būtų nulinės energetikos, tiksliau, kad tai būtų pastatai, sunaudojantys labai nedaug arba apskritai nesunaudojantys energijos. Šitaip ėmė rastis protingos koncepcijos, kurių esmė – ne ieškoti energijos šaltinių šildymui gaminti, bet pradėti taupyti. Kartu išplito pasyviųjų namų sąvoka, apie kurią dar 1988 metais pirmieji pradėjo kalbėti Lundo universiteto (Švedija) profesorius Bo Adamsonas ir Būsto ir aplinkos instituto mokslininkas Wolfgangas Feistas (Vokietija).
Pasyviuoju namu paprastai vadinamas toks energiškai efektyvus ir kokybiškas namas, kurio energijos poreikis itin mažas. Pasyvusis namas sunaudoja vos ketvirtadalį arba dar mažiau standartiniam namui reikalingos energijos ir pasižymi kokybišku mikroklimatu. Pasyviojo būsto efektyvumas remiasi efektyvia pastato šilumos izoliacija ir dideliu atitvarų sandarumu. Per paskutinius 20 metų pasyviųjų namų buvo pastatyta apie 25 tūkst. – daugiausia Vokietijoje ir Austrijoje.
„Pasyviojo namo esmė – tarpusavyje derančių architektūrinių, konstrukcinių ir inžinerinių sprendimų visuma, užtikrinanti ne didesnius kaip 15 kWh/m2 per metus šilumos poreikius patalpų šildymui, – teigia šildymo ir vėdinimo inžinierius, sertifikuotas pasyviųjų namų projektuotojas Karolis Januševičius. – Šie sprendimai yra glaudžiai susiję, gali daryti įtaką vienas kitam, todėl turi būti derinami tarpusavyje, o ne priimami atskirai vienas nuo kito – kaip, deja, būna dažniausiai. Esminiai akcentai – sklypo pasirinkimas, architektūrinė pastato forma, atitvarų konstrukcijų sprendimai ir jungtys, sandarumo užtikrinimas, vėdinimo ir šildymo koncepcijos ir pastato aprūpinimo energija būdai. Detaliai planuojant energiškai efektyvų ar pasyvųjį pastatą turėtų būti atsižvelgta į visus aspektus, kurie lemia energijos sąnaudas ir gyvenimo komfortą.“
Sandarumas taupant šilumą – svarbiau nei šiluminė varža
JAV bendrovė „Architectural Energy Corporation“ atliko tyrimus. Buvo paskaičiuoti šilumos nuostoliai per nešiltintas pastato konstrukcijas, vėliau konstrukcijos buvo padengtos ypač sandaria ir šilta šiltinimo medžiaga. Didinant šios šiltinimo medžiagos storį, kaskart buvo skaičiuojami šilumos nuostoliai per apšiltintas pastato konstrukcijas.
Šilumos taupymo efektyvumo priklausomybė nuo sandarios šiltinimo medžiagos sluoksnio storio
Tyrimas parodė, kad šilumos taupymo pagrindas yra sandarumas: ypač sandarios šiltinimo medžiagos sluoksnio šiluminę varžą padidinus 100 proc. (sluoksnį pastorinus nuo 10 cm iki 20 cm), šilumos sutaupoma tik 3 proc. daugiau. VGTU profesorius Albinas Gailius, remdamasis šio tyrimo rezultatais, straipsnyje „Šiluminė varža ar sandarumas: kas svarbiau, arba kaip šiltinti namą?“ teigia: „Iš tyrimų rezultatų galima daryti išvadą, kad daug efektyviau investuoti į namo atitvarinių konstrukcijų sandarumo užtikrinimą, nes net visiškai plonas (ir visiškai mažos šiluminės varžos) ypač sandarios šiltinimo medžiagos sluoksnis sulaiko didelę dalį iš patalpų išeinančios šilumos.“
Nepaisant šiltinimo medžiagų sandarumo, taip pat labai svarbus aspektas – paties būsto sandarumas: daug energijos prarandama per įvairius plyšelius, orą praleidžiančias vietas. Kildamas aukštyn šiltas oras iškeliauja iš patalpų, o į jas iš lauko patenka šaltas oras. Kad sandarumas – pagrindinė šilumos taupymo sąlyga, sutinka ir K. Januševičius: „Šis teiginys visiškai teisingas: daugeliu atvejų sumažinus pastato patiriamus šilumos nuostolius per atitvaras (langus, stogą, sienas, grindis ant grunto ir t. t.) ir dėl mechaninio vėdinimo (įdiegus efektyvią šilumogrąžą) sandarumo lygio padidinimas (statistinė naujos statybos gyvenamųjų vienbučių namų sandarumo vertė yra apie n50=3-2,5 h-1 esant 50 Pa skirtumui) iki n50=0,6h-1, yra ekonomiškai racionalus sprendimas siekiant mažiausių patalpų šildymo sąnaudų. Pasyviuosiuose ir energetiškai efektyviuose pastatuose tai viena iš šilumos taupymo priemonių. Augant pastatų energinio efektyvumo poreikiui, sandarumo svarba tik didėja.“
Pagal galiojančius teisės aktus, sandarumo vertė negali būti didesnė nei 1,5 h-1 (oro kaita kartais per valandą)
Pro kur iškeliauja šiluma?
Šilumos pastatas netenka dėl kelių priežasčių: nesandarumo, atitvarų defektų ir ilginių (taškinių) šilumos tiltelių.
Nesandarumas – plyšys pastato konstrukcijose, per kurį gali judėti oras (energijos nuostoliai dėl oro kaitos). Dažniausiai tai atitvarinių plokščių ir architektūrinių elementų sankirtos (stogas–sienos, grindys–sienos, langai–sienos) ir vietos, kur inžinerinės komunikacijos kerta sandarumą užtikrinantį sluoksnį, pvz., izoliacinę plėvelę, tinką ir pan.
Nuotraukose matyti neteisingai apšiltinta siena: mineralinė vata turi būti pritvirtinta prie atitvaros ir apsaugota priešvėjine izoliacine plėvele. Šiuo atveju apie pastato sandarumą ir termoizoliacines savybes neverta nė kalbėti.
Neteisingai sumontuoti elektros lizdai išorinėse sienose pažeidžia sandarumo sluoksnį, todėl šiltas oras pro jas iškeliauja į lauką.
Atitvarų defektai – dėl statybų broko arba netinkamo eksploatavimo atsirandantys fragmentai, pasižymintys prastesnėmis šiluminėmis savybėmis (izoliacinio sluoksnio suplonėjimas, plyšiai, didesnė medžiagų drėgmė). Šių defektų gali atsirasti bet kurioje pastato vietoje.
Stogo termovizinė nuotrauka (iš vidaus) prieš atliekant pastato sandarumo patikrinimą ir tos pačios vietos termovizinė nuotrauka sandarumo tikrinimo metu (po 5 min.). Akivaizdu, pro kur prarandama šiluma.
Pro neteisingai sumontuotą elektros laidų apsaugą (šarvą) šaltas oras skverbiasi iš neapšiltintos palėpės ir lauko.
Gražiai užglaistytas ir nudažytas lauko pertvarų kampas – paslėptas statybinis brokas.
Ilginiai (taškiniai) šilumos tilteliai – dėl pastato geometrijos ir architektūrinių elementų tvirtinimo atsirandantys efektai, kurie sukelia šilumos srauto pokytį, palyginti su termiškai vienalytėmis konstrukcijomis. Šio termino nederėtų painioti su nesandarumu, nes šilumos tilteliai padidina šilumos nuostolius laidumu, o nesandarumas reiškia šalto oro infiltraciją per plyšius.
Sandarumo tikrinimo metu nustatytas stogo įrengimo brokas: garo izoliacinės plėvelės juostos užleistos viena ant kitos, tačiau jų kraštai tarpusavyje nesuklijuoti.
Estijos būsto renovacijos agentūros „KredEx“ specialistų skaičiavimais, vidutinis sovietiniais laikais statytas daugiabutis namas apie 25–35 proc. šilumos energijos praranda per sienas, 20–25 proc. – per langus ir 10–20 proc. – per stogą. Per pamatus ir grindis prarandama apie 3–6 proc. šilumos, o 20–30 proc. nuostoliai patiriami dėl neišvengiamo poreikio vėdinti buto orą. Šie rodikliai Lietuvoje yra labai panašūs.
Individualūs namai, savo ruožtu, patiria kitokių (ir gana skirtingų) šilumos nuostolių. K. Januševičius teigia, kad individualaus namo šilumos nuostoliai priklauso nuo jo dydžio, konstrukcijos, paskirties: „Vienareikšmiško atsakymo nėra – dėl skirtingo ploto pasiskirstymo, patalų paskirties, statinio architektūros ir dydžio šilumos nuostoliai pastatuose žymiai skirsis, nevertinant šilumos laidumo koeficientų ir kontroliuojamos (mechaninės) bei nekontroliuojamos (natūralios) oro kaitos. Lyginant santykinai senuose (iki 1990 m. statytuose) pastatuose, esant n50=3h-1sandarumui, ir šiuolaikiniuose A energinio efektyvumo klasės statinio atitvaras turinčio pastato su tokiu pat sandarumu, bendrosios šilumos sąnaudos dėl nekontroliuojamos oro kaitos bus daugiau nei 5 kartus didesnės nei sovietmečiu statytame pastate (sename name šilumos nuostoliai dėl infiltracijos sudaro apie 4–5 proc., palyginimui naujame name: 30–37 proc. šilumos nuostolių, vertinant bendrai patiriamus šilumos nuostolius name).“
Sandarumas ir oro cirkuliacija: namo kvėpavimo problemos
Lietuvoje pradėjus renovuoti daugiabučius namus po statybinių darbų pabaigos gyventojai pradėjo skųstis, kad bute oras pasidarė troškus, susidarė palanki terpė pelėsiams. ŠVOK sistemų inžinierius Rolandas Zaremba teigia, kad viena daugiabučių renovavimo užduočių – sandarumo didinimas – įvykdyta tikslingai, nes buvo sutvarkyti plyšiai (tarp langų rėmų ir sienų, taip pat sienų siūlės), per kuriuos šiltas oras išeidavo į lauką, o šaltas – patekdavo į vidų. Tačiau neužtikrinus tinkamos oro kaitos, atsirado minėtosios problemos. „Vėdinti būstą yra būtina, – teigia R. Zaremba. – Susiduriama su prasta oro cirkuliacija, užsistovėjusiu oru, padidėjusia santykine oro drėgme patalpose. Paprastai vėdinimo sistemos jau yra suprojektuojamos ir įrengiamos jau statant namą. Jų neįsirengus iš pradžių, vėliau tenka prie to grįžti ir perdarinėti. Norint išvengti tokių bėdų, vienas geriausių būdų – tiesiog sienose padaryti specialias orlaides, kurios išeitų į lauką, kad galėtų normaliai funkcionuoti natūralios traukos vėdinimo kanalai. Šitaip, žinoma, patiriami nemaži šilumos nuostoliai, bet tai yra svarbus dalykas tiek sveikatai, tiek gyvenimo komfortui.“
Savo ruožtu K. Januševičius sako, kad sovietiniais metais pastatai buvo suprojektuoti taip, kad drėgmė per atitvaras pasišalintų be didesnių trukdžių. „Sandarumo padidėjimas renovuotuose pastatuose yra sveikintinas dalykas, tačiau vien izoliuoti atitvarų nepakanka. Neišspręsta ir šiuo metu aktuali problema – vėdinimo užtikrinimas renovuojamuose pastatuose. Vokietijoje su šiomis problemomis susidurta daugiau nei prieš dešimtmetį, ėmusis atnaujinti daugiabučius, tačiau Lietuvoje iš to nebuvo pasimokyta – kartojamos tos pačios klaidos. Renovacija be vėdinimo sprendimų yra neišbaigta ir negali padėti sutaupyti, nes žmonės, jaučiantys tvankumą arba suprastėjusią oro kokybę, praveria langus ir daugiau vėdina patalpas natūraliai.“
Sandarumas apskritai neretam žmogui asocijuojasi su prasta oro cirkuliacija, kai namas nekvėpuoja, taigi įsigalėjusi nuomonė, kad mediniai namai neva geriau, natūraliau praleidžia orą nei mūriniai. Tačiau specialistai teigia, kad šiuo atveju painiojami du skirtingi dalykai: oro patekimas į pastatą ir vandens garų migracija atitvarose dėl difuzijos. Dėl vandens garų pertekliaus neišdžiūstančiose konstrukcijose kaupiasi drėgmė, įsiveisia pelėsis, o dėl nesandarių (orui laidžių) konstrukcijų patiriami didesni šilumos nuostoliai. R. Zaremba teigia, kad „medis pats savaime nekvėpuoja, jis tiesiog kitaip sugeria drėgmę. Skiriasi medžio ir mūro gebėjimas sugerti ir atiduoti drėgmę – ant mūrinių sienų linkę kondensuotis vandens lašeliai. Kita vertus, kalbant apie sandarumą ir šilumos laikymą, viskas priklauso nuo to, ar konstrukcijose nėra tarpelių, per kuriuos į lauką išeitų oras. Jei tarp medinių konstrukcijų (pvz., rąstų) yra plyšių, savaime suprantama, kad patalpose šiltas oras ilgai neišsilaikys.“
K. Januševičius taip pat neišskiria medienos kaip geriausios statybinės medžiagos, vienareikšmiškai pranašesnės už mūrą: „Oro kokybė (drėgmės ir CO2 kiekio atžvilgiu) gali būti užtikrinta nepriklausomai nuo pastato konstrukcijų medžiagų, juolab kad dažais, lakais ar kitomis dangomis padengtas medis nėra laidus orui – dažniausiai plyšiai atsiranda tarp medienos masyvo jungčių, taip pat kampų suleidimuose. Tokiuose pagal senąsias tradicijas statytuose rąstiniuose namuose, jeigu nenaudojamos papildomos sandarinimo priemonės, oro kaita esant 50 Pa skirtumui gali siekti 8–10 kartų ir daugiau, t. y. sandarumo vertė n50= 8÷10. Todėl svarbiausia, kad būtų pasirinktas tinkamas vėdinimo sprendimas: tiektų reikiamą – nei per didelį, nei per mažą – kiekį šviežio oro ir nesausintų patalpų oro bei tausotų energiją“.
Sandarumo aspektai: nuo ko pradėti?
Specialistai teigia, kad kiekvienas namas gali būti sandarus – nesvarbu, ar jis medinis, ar mūrinis. Svarbiausia – tarpusavyje derančių sprendimų visuma, sandarumo užtikrinimas nuo pamatų iki stogo. „Statant arba renovuojant namą pirmiausia reikia numatyti, kokio sandarumo lygio siekiama, – aiškina K. Januševičius. – Dažnai tai sufleruoja norminiai dokumentai arba standartai, į kuriuos lygiuojamasi. Būtina numatyti vientisą, nepertraukiamą sandarumo sluoksnį, gaubiantį visą šildomą pastato tūrį. Tinkuotos mūrinės sienos arba plėvelėmis apsaugotos karkasinės sienos plokštumos dažniausiai yra sandarios, tačiau vietose, kur susijungia skirtingos konstrukcijos reikia pasirinkti sprendimus ir medžiagas, užtikrinančias jungčių (sandūrų) sandarumą.“
R. Zaremba, savo ruožtu, siūlo pirmiausia atkreipti dėmesį į stogo konstrukcijas: atliekant sandarumo testus pastebėta, kad bene didžiausia dalis šilumos iškeliauja būtent per nesandarų stogą, nes šiltas oras, būdamas lengvesnis, kyla aukštyn ir pro plyšelius lengvai pasišalina. „Stogo konstrukcijos sandarinamos priešvėjine ir garo izoliacine plėvelėmis, tarp kurių klojamas termoizoliacinės medžiagos sluoksnis. Šios plėvelės klojamos taip, kad naujas gabalas šiek tiek dengtų senąjį. Persiklojimo vietoje plėvelės gabalai turi būti tarpusavyje suklijuojami. Deja, dažniausiai tai nedaroma arba naudojama ne specialiai tam skirta itin gerai limpanti juostelė, o paprasta, pakavimui skirta lipni juostelė. Ilgainiui priešvėjinės ar garo izoliacijos plėvelių gabalai atsiskiria vienas nuo kito ir visas sandarinimo darbas nueina niekais. Tereikia naudoti tam skirtas medžiagas ir įdėti daugiau darbo, sutvirtinti sluoksnius, kad būtų užtikrinamas reikiamas rezultatas.“
Sandarumo arba pučiančių durų testas
Atliktų sandarinimo darbų kokybę šiomis dienomis lengvai galima patikrinti atliekant sandarumo testą, kuris puikiausiai tinka norint išsiaiškinti nesandarias namo vietas, ir vėliau atitinkamai jas tvarkyti. Šio testo metu nustatomas bendrasis pastato sandarumo lygis ir konkrečios vietos, pro kurias patiriami energijos nuostoliai. Gauti rezultatai lyginami su techniniuose standartuose nurodytomis normomis, vėliau pateikiama detali ataskaita.
Pastato sandarumo tikrinimo metu naudojamos vadinamosios pučiančios durys, kurias įmontavus į lauko durų varčią, ventiliatoriumi tarp pastato vidaus ir išorės sukuriamas 50 Pa slėgių skirtumas.
Sandarumo testas atliekamas pasitelkus vadinamąją pučiamųjų durų įrangą: į pastato duris įstatomas rėmas su tentu, kuriame įmontuotas ventiliatorius. „Testas atliekamas sudarant pastato viduje neigiamą ir teigiamą slėgį, – pasakoja K. Januševičius. – Kuo pastatas sandaresnis, tuo mažesnio oro srauto pakanka, kad tarp pastato vidaus ir išorės susidarytų 50 Pa slėgių skirtumas. Jei norima sužinoti ne tik oro kaitą, esant šiam slėgių skirtumui, bet ir identifikuoti nesandarias vietas, galima atlikti apžiūrą su termovizoriumi arba užpildžius patalpas specialiais dirbtiniais (sceniniais) dūmais, nesandarios vietos yra matomos plika akimi.“ Prieš atliekant testą visos įprastai reikalingos angos (pvz., kaminas, orlaidės) laikinai užkamšomos, užklijuojamos ir užsandarinamos, taip pat uždaromi langai, o vidinės durys tarp patalpų paliekamos praviros. Atliekant testą, prietaisais stebima, kiek kartų patalpose per nustatytą laiką pasikeičia visas patalpos oras. Pagal šią oro apykaitos reikšmę nustatomas sandarumo lygis:
• mažas (name – daugiau nei 5 kartai, bute – daugiau negu 10),
• vidutinis (name – nuo 2 iki 5 kartų, bute – nuo 4 iki 10)
• didelis (name – mažiau negu 2 kartai, bute – mažiau negu 4).
Sandarumo testą rekomenduojama atlikti statybų/remonto/rekonstrukcijos/renovacijos metu, prieš apdailos darbus – taip lengviau aptikti ir pašalinti plyšelius, kitus defektus. Statybų techniniuose reglamentuose keliami reikalavimai pastatų sandarumui. Pagal STR 2.05.01:2005 „Pastatų atitvarų šiluminė technika“, kai tarp pastato vidaus ir išorės skirtumas yra 50 Pa, oro apykaita pastate turi būti ne didesnė kaip:
3 kartai per valandą – patalpose, kuriose nėra mechaninio vėdinimo įtaisų;
1,5 karto per valandą – patalpose, kuriose įrengti mechaninio vėdinimo įtaisai.
Sandarumo testo nauda
• Nustatomas bendrasis pastato sandarumo lygis.
• Lokalizuojamos konkrečios nesandarios pastato vietos.
• Sužinomas pastato sandarinimo poreikis.
• Nustatoma atliktų statybos ir montavimo darbų kokybė.
• Parduodant būstą kyla statinio kokybė ir kartu vertė dėl mažesnio šilumos suvartojimo, garso, drėgmės izoliacijos ir kitų nepageidaujamų reiškinių.
Kam dar turi įtakos prastas namo sandarumas?
Be šilumos praradimo, kartu su prastu namo sandarumu kyla ir kitų problemų. Specialistai pabrėžia kelias svarbiausias: garso izoliacija, per plyšelius į patalpas patenkantys vabzdžiai, drėgmės migracija (difuzija). „Per nesandarias vietas patenkantis oras yra puiki terpė sklisti garso bangoms – sandariame pastate kur kas mažiau girdimas išorės triukšmas, – sako K. Januševičius. – Didesni plyšiai sudaro galimybę į patalpas patekti vabzdžiams ar kenkėjams, kurie galbūt ne visada yra kenksmingi žmonėms, tačiau gali daryti ilgalaikę žalą pastato konstrukcijoms.“
Šiems teiginiams pritaria ir R. Zaremba: jis siūlo atkreipti dėmesį į tai, kad jeigu aplinkoje yra nuolatinio triukšmo šaltinis, o namas nesandarus, tai triukšmas viduje daug geriau girdimas. Be to, smulkūs tarpeliai idealiai tinka smulkioms muselėms, per didesnius, aišku, gali patekti ir stambesni gyviai, pavyzdžiui, lauko graužikai. K. Januševičius pažymi, kad intensyvesnė drėgmės migracija gali lemti izoliacinių medžiagų defektų atsiradimą, o kai kuriais atvejais (vandeniui virtus ledu), – ir konstrukcinių elementų irimą. Taip pat pašnekovas mini keletą papildomų problemų: dėl nesandarumo iš vienų patalpų į kitas patenkančius kvapus ir tai, kad kilus gaisrui nesandarioje patalpoje ugnis plistų greičiau dėl nuolat iš aplinkos patenkančio deguonies.
Alesia Paškevičienė
